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機器視覺系統中的照明系統是極其重要的一部分，它的好壞直接影響著后面的圖像處理。在聽了一位日本光源專家的講座之前，我其實對照明并不太了解，不就是將圖像照亮以至于相機能夠拍到圖像嗎？但事實并非如此，照明遠非增強圖像亮度這樣簡單，好的照明系統可以減少很多圖像處理工作，提升整個機器視覺系統效率。那么照明是怎樣一門學問呢？如何在機器視覺系統中選擇合適的照明系統呢？

合適的照明是機器視覺應用成功的關鍵，而且是第一要考慮的部分。一個設計良好的照明系統不僅會帶來更好的性能，節約時間，而且從長遠來看能節約成本。下面來分享選擇最合適機器視覺照明的八個小技巧，它們是：

（1）檢測材料缺損請使用亮度高的光；

（2）精確定位請使用合適波長的光；

（3）檢測玻璃上的刮痕請使用非漫射的光，即Non-Diffused Light；

（4）檢測透明包裝請使用漫射光，即Diffused Light；

（5）創造對比請使用顏色光；

（6）檢測快速移動物體請使用頻閃光；

（7）消除反射時請使用紅外光；

（8）消除顏色變化請使用紅外光；

照明是怎樣影響機器視覺應用的呢？

對于將質量最為輸出的機器視覺系統依賴于圖像質量。高質量的圖像使得系統能夠精確地解釋出從檢測物體中提取的信息，這樣就可以產生可靠的并可重復的系統性能。在任何視覺應用中需要的圖像質量很大程度上取決于照明條件：顏色，角度和使用照明對象的光源數量意味著好圖像之間的差異，有可能會產生更好的性能，也會帶來質量差的圖像，產生不好的結果。

機器視覺照明應該最大化特征對比，同時最小化其它剩下的對比度，因此讓相機清晰看到部分或標記。高對比度特征簡化集成和提高可靠性；對比度差的圖像和不規則的照明需要來自系統的更多努力，而且也增加了處理時間。最優的照明取決于檢測物體的尺寸，它的表面特征和部分幾何特征和系統需求。具有寬范圍的波長（顏色），視場（尺寸），對于特殊應用需要，就可以靈活的選擇機器視覺照明。

當選擇照明時需要考慮以下五個方面：

1. 表面是光滑，還是崎嶇不平？

2. 表面是暗淡，還是光亮？

3. 對象是彎曲的，還是平坦的？

4. 條碼或標記的顏色是怎樣的？

5. 是檢測移動的物體，還是靜止的對象？

技巧1：使用亮光去檢測材料缺損

比如在塑料澆注中驗證是否不足

從塑料澆注應用中驗證材料缺損對于確保良好的密封表面是重要的。當有材料缺損時，你有了不足的條件（比如澆注到模型中的材料不充分）。

照明技術：亮場

亮場照明技術依賴表面紋理和平坦地形。光線遇到平坦反光的表面將光線反射回到相機，創立一個亮區域。粗糙紋理或表面缺損會將光線散射而遠離相機，創立了暗區域。

技巧2：對于精確組件定位使用合適的波長

比如檢測倒裝芯片（Flipped Chips），在PCB裝配中驗證合適的零件方向是常見的機器視覺應用。

照明技術：亮場

為了驗證裝配問題，使用藍光波長的打亮芯片方位。這個照明技術依靠波長和同軸照明幾何。藍色波長（460 納米）能很好地區分銀質和銅質表面：銅吸收藍光呈現出暗場，銀反射藍光呈現亮場。同軸照明幾何消除錯誤反射：不想要的耀眼點，反射和暗點。

技巧3：在玻璃中檢測裂痕使用非漫射光

比如檢測玻璃容器上的裂痕

照明技術：暗場

在這個應用當中，用暗場照明來創立一個明亮的，在暗背景下容易檢測的感興趣特征。在一個暗場區域中光線直接通過透明的瓶子。大多數穿透透明對象的光線不會被相機檢測到。如果材料不規則，比如有裂紋，一些光線就會凸顯出這個不規則。特別是劃痕創立了一個內部空缺，這里光線折射和反射，以許多角度散射包括返回給相機。這些光線將很難檢測的劃痕轉換到暗背景下的亮特征。